LTE无线网络优化-接入问题分析.doc

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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流LTE无线网络优化-接入问题分析【精品文档】第 19 页LTE无线网络优化接入问题分析摘要:LTE是由3GPP组织制定的通用移动通信技术标准的长期演进,由于其高传输带宽,多业务支持的能力以及相对灵活的组网方式1,是LTE成为了通信领域的热门研究问题。随着LTE无线技术的发展,支持LTE无线技术的智能终端的普及率逐步升高。然而LTE终端接入LTE无线网络存在着接入速度慢、接入质量不高等,这给用户体验LTE网络带来了不好的影响2。接入是移动性能管理的重要组成部分,本论文主要从接入指标的定义、接入问题的基本流程、接入问题的数据分析方法、接入失败的解决方法等方面

2、加以研究,并结合实际接入问题的案例进行分析。关键词:LTE;接入;网络优化LTE Wireless Network OptimizationAccess Problem AnalysisAbstract:LTE is formulated by the 3GPP organization universal mobile communication technology standards of long term evolution, because of its high transmission bandwidth, multi service support capability an

3、d relatively flexible networking mode is LTE has become a hot research issue in the field of communication. With the development of LTE wireless technology, the popularity of intelligent terminals to support LTE wireless technology is gradually increasing. However, LTE terminal access LTE wireless n

4、etwork has a slow access speed, access quality is not high, which gives the user experience LTE network has brought bad influence. Access is an important part of the mobile performance management, this thesis mainly from the definition and access of access indicators of the basic process, the access

5、 of the data analysis method, failure of access solutions such as research, and combined with the actual access problem of case analysis.Key words:LTE;Access;Network optimization目 录1 绪论11.1 选题的背景和意义12 LTE相关技术介绍22.1 LTE技术特点22.2 LTE网络结构43 LTE接入问题分析73.1 接入过程73.2 接入失败的基本概念93.3 接入失败的分析流程和方法94 LTE接入问题案例分析

6、和解决办法164.1 RACH问题案例分析164.2 RRC连接问题案例分析204.3 E-RAB建立问题分析225 小结26参考文献27附 录:英文缩略语28致 谢291 绪论1.1 选题的背景和意义随着通信技术的不断发展,智能手机的普及率不断提高,移动通信已经成为通信领域发展最好,发展潜力最大的热门产业。纵观通信发展史,移动通信已经经历了三代的发展。第一代是20世纪80年代的模拟蜂窝网移动通信系统采用频率复用技术,实现小区制大容量公用移动电话系统,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代是20世纪90年代使用的数字移动通信系统,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术3

7、。第三代移动通信系统(3G)比前两代移动通信系统有着更宽的带宽,主要是基于宽带的码分多址技术,优点在于频率规划简单,系统容量大,频率复用系数高,抗多径能力强,信号质量好,软容量,软切换4。尽管第三代移动通信有很多优点,但它也面临着标准不兼容和竞争的局面。所以研究和发展第四代移动通信技术(4G)是顺应时代发展的必然趋势。LTE是通信行业公认的传统3G向4G演进的技术,各大运营商也在加快LTE无线网络的建设。由于采用的是IP来组建网络,取消了基于电路域的专用信道,数据传输采用共享信道,因而使LTE数据的传输效率和频谱利用率大大提高5。随着LTE商用和产业化的推进,移动智能终端设备作为产业链的重要组

8、成部分受到越来越多的关注和研究。终端接入网络是实现终端和网络进行交互的第一步,高速率,高质量的接入过程是终端和网络进行交互的重要保障,因此快速接入网络问题成为LTE网络优化一个重要研究方向。优化的目的是通过调整相关参数提高网络质量,给用户提供一个优质的网络。2 LTE相关技术介绍2.1 LTE技术特点LTE(Long Term Evolution)是新一代宽带无线移动通信技术。与3G采用的CDMA技术不同,LTE以OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出天线)技术为基础,频谱效率是3G增强技术的23倍6。LTE包括FDD和TDD两种制式。LTE的增强技术(LTE-Advanced)是国

9、际电联认可的第四代移动通信标准。LTE移动通信系统具有如下特征:(1) 传输速率更快:对于移动速度超过250km/h的用户的数据传输速率可以达到2Mbps;对于移动速度在60km/h(中速)左右的用户的传输数据速率可以达到20Mbps;对于移动速度慢的用户,传输数据速率可以达到100Mbps;(2) 频谱利用效率更高:由于4G在研发过程中使用并且引入许多功能强大的突破性技术,使得无线频谱的利用效率比第二代和第三代移动通信系统有效得多,而且上下行速率提高了很多,下载速率可达到5Mbps10Mbps;(3) 网络频谱更宽:与3G网络的带宽相比,4G信道会占用更多的带宽,3G网络带宽在520MHz之

10、间,而4G网络的带宽会达到100MHz或者更多;(4) 容量更大:为了满足未来信息大量增长的需求,4G采用新的技术(如空分多址技术)来提高系统的容量来满足信息增长的需求。(5) 灵活性更强:4G系统采用了自适应调制编码技术,可以自适应的进行资源分配,对于信号质量不同的用户将采用最佳的调制编码方式来提高传输效率。对智能终端的支持也更加灵活,使得不同的终端都能够接入到4G网络;(6) 实现更高质量的多媒体通信:4G网络的上下行速率比3G网络的上下行速率有了很大的提高,用户可以通过智能终端观看高清视频、直播,还能高清视频通话,可以将大量的信息通过宽频信道传送出去,让用户可以随时随地的接入到系统中。(

11、7) 兼容性更平滑:4G系统具备全球漫游,接口开放,能跟多种网络互联使得组网更加方便,终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点;LTE要实现的目标已经超过了目前2G/3G网络所能实现的各项指标,为了实现这些目标,LTE引入了多种新技术,如混合自动重传技术、自适应调制编码技术,最核心的是MIMO技术和OFDM技术7。下面对这两种技术简单介绍:1. 多天线MIMO技术多天线是对SIMO技术的改进,利用空间中增加的传输信道,在发射端和接收端分别设置多个天线,利用天线来抑制信道衰落。多天线MIMO技术主要分为两种:空间分集(发射分集、传输分集)技术和空间复用技术。发射分集技术是指在发射端的不同的发射天线

12、上发送相同信息,从而实现空间分集效果,该技术可以降低信道的误码率,提高信道的可靠性;空间复用技术是指在发射端的不同的发射天线上发送不同的信息,从而大大提高了系统的容量8。多天线MIMO技术的多种具体工作方式会跟住应用场景的不同实现相互间的转换。2. OFDM技术OFDM是一种多载波传输调制技术,就是将大的频谱分为若干小的子载波,各相邻子载波相互重叠,相邻子载波互相正交(通过傅里叶变实现),从而使其重叠但不干扰。然后将串行数据映射到子载波上传输,实现统一调度。图2.1 OFDM由上图可以看出,OFDM和传统的FDM多载波调制技术的区别,传统的多载波是分开的,载波之间要有保护间隔,而OFDM则是重

13、叠在一起的,最大的一个好处就是节省了带宽,同时OFDM是统一调度,而传统的FDM是子载波分别调度,效率是不一样的。OFDM参数的设定会对LTE整个系统产生重要影响,如CP(循环前缀)9。通过添加CP,可以克服多径时延造成的符号间干扰,提高了系统的抗多径能力和覆盖能力。由于基站覆盖的距离远近不同,多径延迟也不同,所以CP也分3种。常规,扩展和超长扩展,应用范围也不同,如图2.2所示。图2.2 cp长度一般来说超长扩展除非在海边等特殊场景其它地方是用不到的,所以常见的就常规和扩展2种,CP的长度也会影响物理层资源块的大小,间接影响速率10。2.2 LTE网络结构整个LTE系统由演进型分组核心网(E

14、volved Packet Core,EPC)、演进型基站(eNodeB)和用户设备(UE)三部分组成,如图2.3所示。其中,EPC负责核心网部分,EPC控制处理部分称为MME,数据承载部分称为SAE Gateway (S-GW);eNodeB负责接入网部分,也称E-UTRAN;UE指用户终端设备。 图2.3 LTE网络构架eNodeB与EPC通过S1接口连接;eNodeB之间通过X2接口连接;eNodeB与UE之间通过Uu接口连接。相应的,其核心网和接入网的功能划分也有所变化,如图2.4所示: 图2.4 核心网和接入网之间功能划分 MME的功能主要包括:寻呼消息发送,安全控制,移动性管理,会

15、话管理,用户鉴权和密匙管理,以及NAS信令的加密与完整性保护等。 SGW的功能主要包括:数据的路由和传输,以及用户面数据的加密,eNodeB间的切换等。3 LTE接入问题分析3.1 接入过程接入流程可分为4个步骤:随机接入、RRC 连接建立、鉴权、E-RAB 建立。如图3.1所示。3.1 接入流程示意图3.1.1 随机接入随机接入过程是终端向系统请求接入,收到系统响应并分配接入信道资源的过程,目的是获取UE与eNodeB上行同步和上行调度资源11。在随机接入过程中会发送4个消息,这4个消息分别为:(1) Msg1:随机接入前导,UE向eNodeB发送随机接入前导码,使基站能够估计eNodeB和

16、UE之间的传输延迟。(2) Msg2:随机接入响应,eNodeB向UE发送随机接入响应信息,响应信息包括:随机接入前导标示符、为Msg3分配上行资源、临时C-RNTI等。(3) Msg3:第一次调度传输,主要用于UE向eNodeB请求RRC连接以及传输RRC层生成的RRC切换完成消息以及UE的C-RNTI11。(4) Msg4:竞争解决,当多个不同的UE同时使用同一前导序列时,就发生冲突,UE只有收到属于自己的下行RRC竞争解决消息时就可以准备RRC连接。3.1.2 RRC连接RRC是无线资源协议,主要提供广播、寻呼、RRC连接管理、无线承载控制、移动性、UE测量上报和控制等功能。RRC 连接

17、建立是UE向UE发送RRC Connection Request,eNode B向UE 反馈竞争解决消息和 RRC Connection Setup。UE收到Msg4消息后发送RRC Connection Setup Complete,完成RRC连接建立。3.1.3 鉴权NAS过程是核心网和UE之间的交互过程,包括鉴权、安全模式过程、Identity过程、APN过程。鉴权流程是在S1口上,eNodeB发起UE_INITIAL_MESSAGE到收到核心网侧发送的INITIAL_UE_context_Setup_REQ这之间的所有交互流程。3.1.4 E-RAB建立E-RAB建立流程如下:图3.2

18、 E-RAB建立流程MME发起E-RAB的建立流程,主要工作包括:为E-RAB分配资源、在S1接口建立S1承载、在Uu接口建立DRB。一旦收到E-RAB SETUP REQUEST消息,eNB开始对MME所请求的E-RAB执行配置过程。对每个E-RAB,eNodeB都基于E-RAB level QoS parameters IE中定义的QoS参数建立一个DRB,并在Uu接口上分配相应的资源。eNodeB对每个建立的DRB,传递其NAS-PDU IE中包含的NAS层消息,以及E-RAB的E-RAB ID IE给UE。eNodeB应在S1上为请求建立的E-RAB分配所需要的资源。3.2 接入失败的

19、基本概念UE端的业务没有正常建立,就称为接入失败。根据现实中使用的业务种类常见接入失败问题分为语音呼叫失败、视频(缓冲流业务)建立失败、基于TCP的业务(如网页浏览、邮件、聊天等)建立失败等。在接入过程中,只要在随机接入、RRC建立、鉴权加密、E-RAB建立过程中有一个流程出问题,那么这次接入就是失败的。3.3 接入失败的分析流程和方法3.3.1 路测数据分析流程路测软件获取路测数据后,根据图3.3所示的排查流程图确定在哪一步出现失败,然后按照后续的各个子流程分析和解决问题。图3.3 路测数据分析流程3.3.2 随机接入过程失败随机接入过程失败的主要原因有eNodeB侧和UE侧参配置不合理、信

20、道环境影响以及核心网侧的配置问题12。eNodeB侧参数配置问题是导致随机接入失败的基本原因。在图3.1中,Msg3的HARQ(自动混合重传)最大传输次数调的太小,会降低部分用户Msg3的发射功率;如果HARQ调的太大,Msg3的HARQ重传合并增益较小,会浪费上行资源调度。功率攀升步长设置太高,会增加本小区的吞吐量,但是会降低整网的吞吐量;设置偏低,会降低对邻区的干扰,导致本小区的吞吐量降低,会提高整网的吞吐量。PRACH(物理随机接入信道)用于随机接入、发送随机接入需要的信息、Preamble等,当PRACH经过多次接入没有成功时,就需要增加相应功率步长,确保UE能够成功接入。前导码设置的

21、最大传输次数调大,可能会导致发送前导但无法接入的异常UE的前导功率抬升过大,对网络产生干扰;设置太小,会让离该小区距离远的用户的前导可能功率提升不够,导致用户接入失败。在LTE中RACH(随机接入信道)主要用于初始接入、建立同步、资源请求、切换接入等。用户数增多时会造成小区负载过重,随机接入属于基于竞争的多址协议,随机接入信道是一个竞争信道。因此接入协议必须解决冲突并保证所需发送的数据能够陆续的传输成功13。在核心网测的MME(移动管理实体)是LTE接入网络的主要控制。MME主要负责移动性管理、会话管理、用户鉴权和密匙管理等,如果配置不合理也会导致随机接入过程失败。3.3.3 RRC连接问题分

22、析图3.4 RRC连接建立流程RRC建立失败主要在两个信令点,如图3.3所示。第一种是UE发送的消息,eNodeB没有收到;第二种是eNodeB回复的消息是RRC Connection Reject。具体情况分以下4种。(1) UE发出RRC连接请求消息,eNodeB没有收到。如果此时下行RSRP较低,则是覆盖问题。如果此时的下行RSRP正常(大于-105dBm),可能是以下原因:上行干扰;Preamble的功率攀升步长不够;UE的输出功率比要求低;基站设备问题,如驻波比过高;小区半径设置参数不合理等。(2) eNodeB收到UE发的RRC建立请求消息后,eNodeB下发了RRC连接建立消息而

23、UE没有收到,主要原因是RSRP低和小区重选导致。如果是RSRP低,即存在弱覆盖问题。可通过增强覆盖的方法解决覆盖问题,如增加站点、天馈优化调整等。在无法增强覆盖情况下,可以适当提高RS功率、调整功率分配参数。如果是小区重选导致,可以通过调整小区选择与重选参数,加快小区选择与重选的速度来解决小区选择与重选参数问题导致RRC建立失败的问题。(3) eNodeB收到UE发出的RRC建立请求后,下发了RRC Connection Reject消息。当出现RRC连接拒绝消息时,可以通过查看具体的拒绝原因值(包含“congestion”和“unspecified”)来判断连接失败的原因。(4) UE收到

24、RRC连接建立消息而没有发出连接建立完成的消息,如果此时下行信号质量正常,那么可能是UE异常。图3.5 RRC建立失败问题分析流程3.3.4 鉴权流程失败问题分析当出现鉴权失败时,需要根据UE回复给网络的鉴权失败消息中给出的原因值进行分析。常见的原因值包括“MAC失败”和“同步失败”。(1) MAC层失败。手机终端在对网络鉴权时,检测由MME侧下发的鉴权请求消息中的AUTN参数,如果其中的MAC层信息错误,终端会上报鉴权失败消息。(2) 同步失败。UE检测到AUTN消息中的SQN的序列号错误,引起鉴权失败,原因值为“同步失败”。设备问题或非法用户是造成同步失败的主要原因。3.3.5 E-RAB

25、建立失败问题分析E-RAB建立的信令流程简单描述如图3.5所示。图3.6 E-RAB建立信令流程如图3.6所示,在A点当eNodeB收到来自MME 的 E-RAB SETUP REQUEST 或者INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息时表示E-RAB尝试建立。如图中B点,当MME收到eNodeB发送的E-RAB Setup Response或者Initial Context Setup Response消息时,表示E-RAB建立成功。E-RAB建立失败最常见的原因可分为RF问题、传输问题、网络拥塞、核心网问题等,可结合话统数据和具体事件原因确定来确定E-RAB建立失败问

26、题。以下是常见问题分析处理办法。(1) 软硬件故障。典型的场景是无线信号覆盖质量良好,但是eNodeB向UE发送“UE能力查询”或者“安全模式命令”消息后,没有收到UE返回的状态报告SR、反馈ACK/NACK等,RLC达到了最大重传次数导致接入失败14。对于这种问题可以通过重启或更换BPL板来处理。(2) 弱覆盖。如果是上行覆盖差,先排查是否是存在干扰导致。如果下行覆盖差,可以通过调整无线发射功率、调整天馈系统、增加站点来改善弱覆盖区域的问题,提高覆盖地区无线信号质量。(3) 参数配置问题。将正常接入的小区和接入异常的小区的参数来进行比较,确认参数是否有不同;如果有不同,确认该参数是否影响UE

27、的接入15。参数规划,如TAC、PCI,和规划值是否一致。(4) 来自UE侧的拒绝问题。主要包括激活默认EPS承载上下文拒绝、NAS层安全模式拒绝等。(5) 核心网侧问题。主要问题有网络失败、核心网异常、无线资源申请失败、EPS业务不允许等。4 LTE接入问题案例分析和解决办法解决接入过程中的问题首先跟踪分析是否属于核心网测的问题,排除核心网导致接入失败的可能。确定造成接入过程失败的问题发生在无线侧并且定位发生在哪个过程后通常能够进一步发现问题的根本原因。4.1 RACH问题案例分析案例一:根序列冲突导致RACH成功率低某运营商一线人员反馈某站点的某个小区的竞争RACH成功率(L.RA.Grp

28、A.ContResolution+L.RA.GrpB.ContResolution)/(L.RA.GrpA.Att+L.RA.GrpB.Att)*100)一直较低,具体情况如下图所示,需要分析具体原因: 图4.1 RACH成功率趋势通过分析是由于虚警导致RACH建立成功率低。如图4.2所示,该小区的竞争随机接入响应成功率(L.RA.GrpA.Resp(times)+L.RA.GrpB.Resp(times)/(L.RA.GrpA.Att+L.RA.GrpB.Att)*100)和RRC建立成功率基本维持在100%,说明ENB收到了preamble后均正常的下发了RAR,以及收到了RRC连接建立请

29、求均下发了冲突解决消息。但此时RACH成功率却很低,则说明ENB接收到的很多preamble是虚警,而导致ENB下发了对应的RAR后没有收到对应的RRC建立请求消息。图4.2 竞争随机接入响应成功率和RRC建立成功率趋势通过获取了忙时的TTI级跟踪进行分析,分析结果如图4.3所示,preamble虚警绝大部分分布在前14个preamble Id,确认是由于根序列冲突导致大量的虚警。图4.3 preamble虚警的preamble Id分布由于虚警绝大部份集中在部分的preamble Id,则可以怀疑是不是根序列冲突导致。进一步通过工参确认该小区是前导格式为0、小区半径为6000m的低速小区,其

30、用户设置前导序列检测窗口的循环移位Ncs=59,而根据协议规定,如下表所示,当前导格式为0时,其前导序列长度Nzc=839.Preamble format0 - 38394139表1.1 随机接入前导序列长度根据循环移位Ncs和前导序列长度Nzc,可以确定一个根序列只提供14个preamble Id(Nzc/Ncs,向下取整),结合前面分析的虚警绝大部分分布在前14个preamble Id的情况,可以确定虚警是由于该小区与邻近小区的根序列存在冲突导致。重新规划跟序列后RACH成功率明显提高。案例二:由于修改PhichResource导致RACH成功率恶化某项目一线反馈客户于7月30日凌晨三点左

31、右在现网600+个eNodeB上修改参数PhichResource,由1改为1/6。修改后Rach成功率急剧恶化并持续三个多小时,早上08:00左右指标完全恢复。客户对此高度关注,需要确认导致RACH成功率恶化的原因,并给出方案解决此问题。RACH成功率公式:RACHSuccessRate = (L.RA.GrpA.ContResolution + L.RA.GrpB.ContResolution + L.RA.Dedicate.HO.Msg3Rcv)/(L.RA.GrpA.Att + L.RA.GrpB.Att + L.RA.Dedicate.HO.Att)。参数修改后,通过分析各子项Cou

32、nter的变化情况,可以确定GrpA.Att次数增多是导致RACH成功率急剧恶化的主要因素。 图4.4 随机接入流程示意图eNodeB在RACH随机接入过程中的三个位置打点,通过对比话统可以进一步确认问题出现在哪个阶段。图4.5 Msg成功率示意图参数修改后4:3808:00,Msg2 Success rate( B/A)指标未出现恶化,说明eNodeB对UE回复Msg2正常。问题出在UE解析Msg2到eNodeB收到Msg4这一段。问题出现后,客户第一时间在实验室复现,并反馈UE log截图。如下图可见,UE解析Msg2时出现连续失败。图4.6 UE log截图通过以上关联分析,初步确定UE

33、无法解析Msg2为导致指标恶化的主要原因。PhichResource取值范围为ONE_SIXTH(1/6), HALF(1/2), ONE(1), TWO(2),该参数用于计算小区PHICH信道的资源,对应协议中的参数Ng。修改参数后小区自动复位使修改生效。对无线网络性能的影响是参数值设置越小,PHICH信道的组数越少,每PHICH组内码分复用的用户越多,PHICH解调性能越差,PDCCH资源支持单TTI调度的用户个数越多;该参数设置的越大,每个PHICH组内码分复用的用户个数越少,PHICH解调性能越好,PDCCH资源支持单TTI调度的用户个数越少。参数PhichResource由1改为1/

34、6,小区自动复位生效。网络侧下发Paging和SB1告知UE系统消息发生了修改。此时因PHICH占用的资源变化,相应PDCCH的CCE资源也已经发生了变化。UE并不知道这些变化,还是按照之前的CCE资源进行盲检测,导致失败。UE发起RACH随机接入,因无法正确的从PDCCH上盲检测出RA-RNTI,导致解析Msg2失败。UE频繁重发随机接入Preamble,导致eNodeB侧对GrpA.Att的统计次数大量增加,但因为UE无法解析Msg2,致使RACH成功率急剧恶化。参数修改后MIB消息以固定周期下发,CCE资源变化使UE无法在PDCCH盲检测出P-RNTI,收不到Paging消息,从而UE无

35、法得知系统消息变化,触发系统消息更新流程。通过分析测试,参数修改后,去激活小区20s,确保网内UE脱网激活小区。UE重新驻留小区时会执行系统消息读取流程,从而规避该问题。4.2 RRC连接问题案例分析案例一:RRU设备问题导致RRC建立成功率差现象:某运营商LTE网络在分析TOPN小区时,发现某小区近期RRC连接成功率均在50%以下。原因分析:统计RRC连接失败原因,发现所有的失败均为“UE无应答而导致RRC连接建立失败”。如图4.7中A点所示,当小区接收到UE发送的RRC Connection Request消息并向UE发送RRC Connection Setup消息后,因为等待UE发送RR

36、C Connection Setup Complete消息超时,指标L.RRC.SetupFail.NoReply加1:图4.7 RRC连接建立简易流程图明确了失败原因,继续分析问题,可能是UE没有收到eNodeB下发的RRC Connection Setup下行问题,也有可能是UE发了RRC Connection Complete,而eNodeB没有收到上行问题;挑选一次RRC接入失败的CHR分析,可以看到基站发给UE的RRC_CONN_SETUP,UE上行反馈HARQ是ACK,说明UE收到了RRC_CONN_SETUP, 但是UE没回RRC_CONN_SETUP_CMP。可能是:1)UE没

37、发(TOP终端问题);2)UE发了,但是eNB没收到(上行链路问题);3)UE发了,eNB的L1收到了,但是解调出错(基站的软件BUG问题)再进一步分析这次失败的L2_DRB统计,可以看到当时的上行RSRP在-97dBm左右,信号条件还不错,但是上行SINR在-8左右,非常差, 典型的上行干扰现象。基本可以排除1)和3)的可能原因。图4.8 分析日志截图再批量分析多次RRC接入失败的数据,发现现象都差不多, 都是RSRP比较好的情况下, SINR很低,且MSG4的HARQ反馈是UE收到了,说明上行链路存在干扰。再批量分析多次RRC接入失败的数据,发现现象都差不多, 都是RSRP比较好的情况下,

38、 SINR很低,且MSG4的HARQ反馈是UE收到了,说明上行链路存在干扰。所以,问题基本可以定位为:上行干扰导致RRC接入成功率低, UE能收到eNB发下去的MSG4(RRC_CONN_SETUP),但是由于上行干扰,eNB收不到UE发的MSG5(RRC_CONN_SETUP_CMP)。通过对小区进行模拟加载排除了相互干扰,去现场测试没有发现明显的干扰现象,接下来只能怀疑是RRU或者再上层设备的问题,最后通过更换RRU问题得到解决。案例二:RRC定时器参数配置不当导致RRC接入成功率低现象:某运营商使用LTE V100R006C00SPH278版本,一线反馈现网20+个新开站点RRC接入成功

39、率普遍偏低,平均约在90%左右,需要分析原因。原因分析:查看告警以及告警日志,发现这些站点没有异常告警产生。查看日志失败记录,结果:的确存在大量的NoReply,eNodeB未收到UE的SETUP CMP消息。查看是否存在干扰或者弱覆盖,结果:失败场景的消息3的RSRP平均为-122,为远点;SINR平均为9.4,上下行没有明显干扰。查看基站有无拥塞导致MSG4处理时延长,结果:CPU利用率很低,问题场景下MSG3到MSG4的时延平均为8ms,正常。综上,问题主要由于eNodeB未收到UE反馈的MSG4反馈。初步怀疑,部分终端(TOP终端占比不是非常明显)在远点,没有收到MSG4或者上行回复e

40、NodeB未收到。由于存在共性现象,与一线交流,新开站点是否集中在某个区域。结果:一线反馈站点各自分布,没有共通的地理环境。考虑到新开站点,看参数配置和以前没有问题站点参数有没有区别,结果问题站点与没有问题的站点的时钟配置参数不同,需要确认是否是该参数问题导致RRC接入成功率低,将时钟参数修改与没有问题的站点参数一样,结果RRC接入成功率明显提高。4.3 E-RAB建立问题分析案例一:核心网下发错误IP导致E-RAB建立失败现象描述:某运营商站点各小区持续E-RAB建立成功率低。原因分析:查询基站告警信息:存在5条相关告警,SCTP链路告警,对象为S-GW。由于告警对端IP地址为100.77.

41、31.21(100.77.31.1X/100.77.31.2X为割接前使用的IP地址,该站点已割接所以该告警应该不会影响业务,暂时排除告警原因。通过统计得知E-RAB建立失败70%是由传输层问题导致,另外是由核心网问题导致。利用OMStar统计失败原因,e-RAB建立失败原因为:传输资源不可用。分析信令:通过查看信令得知:eNodeB收到MME下发的上下文建立请求后,回复原因值为传输资源不可用的上下文建立失败,所以需要查看MME下发的上下文建立请求消息内容:图4.9 E-RAB建立信令分析截图通过查看消息解释,可以看到MME下发给eNodeB两个E-RAD-ID,对比正常业务下的上下文请求消息

42、中仅下发一个E-RAD-ID(5)。图4.10 信令分析截图同时E-RAB-ID(6)下带的IP地址为:100.77.31.21,该IP地址为割接前的IP地址,现在路由不通;至此问题已找到:核心网下发错误IP导致E-RAB建立失败。处理建议:需联合核心网侧定位,为何割接后核心网还会下发割接前的IP。一线人员手动删除割接前的IP来规避该问题。案例二:上行CCE资源不足导致E-RAB建立失败现象描述:某局点反馈当小区用户数过多导致CPU流控时,除了RRC建立成功率受到影响外,E-RAB建立成功率也会恶化,需要分析为什么E-RAB失败次数多。原因分析:(1) 问题现象:如图4.11所示,在3.25日

43、20:00左右出现了CPU负荷过高导致的流控,此时RRC必然受到影响。同时也能看出,CPU流控对于E-RAB建立成功率也是有影响的:图4.11 RRC和E-RAB建立成功率以及CPU负荷示意图(2) 查看具体话统,此时E-RAB失败类型以MME原因为主。根据以往经验,此类问题通常是由于空口交互失败,MME侧定时器首先超时释放导致,根本原因还是空口原因。(3) 从C.H.R中找出典型失败,以CallID=20921210为例,信令流程如下图。eNodeB向UE发送安全模式命令和重配置命令后,UE一直没有响应,最终导致E-RAB失败。图4.12 信令分析过程截图(4) 正常情况下,UE收到安全模式

44、命令后,需要向eNodeB反馈安全模式完成消息。而UE想要发送“安全模式完成消息”,则首先需要发起调度请求(SR),向eNodeB申请上行资源,然后eNodeB通过“ULGRANT”命令通知UE上行资源的位置,然后UE才能在相应位置上法从安全模式完成消息。(5) 从日志记录可以看出,eNodeB最后一次收到UE发送的SR时刻为TTI=3736231281,eNodeB最后一次给UE进行调度时刻为TTI=3736229653,对比两个时刻可以看出,eNodeB并没有给TTI=3736231281时刻的SR进行调度,因此UE的消息根本就发送不上来,最终导致信令交互失败。图4.13 log日志截图(

45、6) 具体查看SR记录,可以看出eNodeB一共收到37次SR请求,只进行了1次调度(根据信令记录,这条调度是给“RRC完成消息”进行资源调度的)。(7) 综上,导致E-RAB失败的根本原因为eNodeB没有给UE进行资源调度,导致UE的消息发不上来,最终导致E-RAB建立失败。(8)eNodeB不进行调度原因分析:eNodeB给UE发送上行调度是通过“ULGRANT”消息通知UE的,这个“ULGRANT”消息通过物理层的PDCCH信道的上行CCE资源承载。根据经验,通常eNodeB不对SR进行调度,主要还是承载调度信息的上行CCE资源不足导致。查看CHR日志中的资源失败信息,从2.25日18

46、:49:59到3.25日21:29:59持续出现上行CCE资源分配失败,这就解释了eNodeB不进行调度的原因。为什么上行CCE资源会分配失败?这个主要还是由于用户数过多导致的,用户数增加时,入网信令增多(主要体现在RRC请求增加),这些信令会过多的消耗CCE资源,从而导致CCE资源不足。处理建议:修改相关参数,预留更多的CCE资源用于上行调度,上行CCE资源是下行的两倍(默认配置下行CCE是上行的两倍),缓解上行调度能力受限问题。5 小结随着移动通信技术的高速发展,智能移动终端的普及率不断提高,第四代移动通信技术(4G)开始走进人们的日常生活,为我们的生活带来了很多方便。智能移动终端网络接入

47、的过程是智能终端与LTE网络交互的第一步,因此快速、高质量的接入LTE网络的过程是保证终端接入网络的重要环节,这也是研究和优化智能终端接入LTE网络过程意义所在。本文主要对LTE接入过程进行了研究,分析了接入的过程以及接入过程失败的处理方法,还对LTE相关原理技术和网络结构进行了简要论述。通过对接入失败问题的分析,展现了网络优化所需要做的事情,即发现问题,分析问题,解决问题。一个高质量的网络,满足服务质量要求和用户数量增长的要求是非常重要的。网络优化是一个持续性的过程,需要不断的优化来保证网络质量达到最优。可能在网络运行的初期没什么问题,但是随着用户数量的增加,网络的环境也在发生变化,这时难免

48、会出现问题。当网络出现问题时要善于使用工具来分析问题,确定是哪个环节出了问题,然后根据该节点的问题提出解决问题的办法。用户数量的增加也会使网内的干扰发生变化,环境的变化使外部干扰也发生变化,因此需要不断修改相关参数来保证网络的质量。参考文献1 张守国. LTE无线网络优化实践,2014年12月1日2 朱雪田. TD-LTE无线性能分析与优化,2014年5月3 郭宝. TD-LTE无线网络优化与应用,2014年11月1日4 郭宝. 从无线优化到端到端优化,2016年4月1日5 沈嘉, 索士强, 全海洋等. 3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计M. 北京:人民邮电出版社,2008,11.6 任倩男, 胡楠. TD-LTE随机接入过程与网络优化A. AsiaPacific Youth Confe

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